Low-tech manieren om de bodemkwaliteit op boerderijen en landerijen over de hele wereld te verbeteren, kunnen aanzienlijke hoeveelheden koolstof uit de atmosfeer halen en het tempo van de klimaatverandering vertragen, volgens een nieuwe Universiteit van Californië, Berkeley, studie.

De onderzoekers ontdekten dat gevestigde landbouwbeheerpraktijken zoals het planten van bodembedekkers, het optimaliseren van beweiding en het zaaien van peulvruchten op weidegronden, indien wereldwijd ingesteld, zou voldoende koolstof uit de atmosfeer kunnen opvangen en in de bodem kunnen opslaan om een ​​belangrijke bijdrage te leveren aan de internationale doelstellingen voor de opwarming van de aarde.

Hun oorspronkelijke doel was om te bepalen of dergelijke praktijken de temperatuur op aarde met ten minste 0,1 graad Celsius (0,18 graden Fahrenheit) konden verlagen. Dit is een tiende van de doelstelling van het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering om de gemiddelde mondiale temperatuurstijging tussen nu en het jaar 2100 te beperken tot 1 graad Celsius (1,8 F), of 2" graden Celsius (3,6ºF)" boven de temperaturen vóór de industriële revolutie.

In combinatie met agressieve vermindering van de CO2-uitstoot - het beste scenario om de opwarming door klimaatverandering te beperken - bleek uit de studie dat een verbeterd landbouwbeheer de mondiale temperatuur met 0,26 graden Celsius - bijna een halve graad Fahrenheit - tegen 2100 zou kunnen verlagen.

"Als iemand die al heel lang bezig is met koolstofvastlegging, Deze vraag heb ik altijd in mijn achterhoofd gehad, 'Zal vastlegging in de bodem een ​​verschil maken bij klimaatverandering op wereldschaal?' " zei senior auteur Whendee Silver, een professor in de milieuwetenschappen, beleid en management bij UC Berkeley. "We ontdekten dat er een breed scala aan praktijken is die op grote schaal kunnen worden ingezet en die een aantoonbare wereldwijde impact kunnen hebben. Een grote boodschap is dat we weten hoe we dit moeten doen, het is haalbaar."

Door biochar erin te gooien, een controversieel bodemadditief - in wezen houtskool - verkregen door verbranding van gewasresten in een zuurstofvrije omgeving, deze praktijken zouden nog meer opwarming kunnen compenseren, mogelijk wel 0,46 graden Celsius (0,7ºF).

het voorbehoud, Zilver zei, is dat dit "alleen haalbaar is als je vastlegging koppelt aan agressieve emissiereductie." Als de koolstofconcentraties in de atmosfeer toenemen, dan wordt sekwestratie minder effectief bij het verlagen van de temperatuur. We zouden veel meer koolstof moeten uittrekken om dezelfde reducties te realiseren.

Zij en haar collega's, waaronder hoofdauteur Allegra Mayer, een afgestudeerde student van UC Berkeley, zullen hun bevindingen op 29 augustus publiceren in het online tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Koolstof opslaan in de bodem

Het IPCC heeft doelstellingen voor CO2-reductie vastgesteld om de gemiddelde opwarming van de aarde in 2100 tot 2 graden Celsius ("3,6 ° F") boven de wereldwijde gemiddelde temperatuur vóór de industriële revolutie te beperken, of rond 1760. De aarde is al halverwege die grens, sinds 1880 1 graad Celsius opgewarmd.

Silver bestudeert verschillende manieren om koolstof in de bodem vast te leggen, inclusief composteren, om een ​​deel van de koolstofdioxide uit de atmosfeer te verwijderen en de door de broeikas aangedreven opwarming van de planeet te vertragen.

Voor de nieuwe studie Zilver, Mayer en hun collega's - Zeke Hausfather van UC Berkeley's Energy and Resources Group en Andrew Jones van Lawrence Berkeley National Laboratory - gebruikten wereldwijde gegevens over benaderingen van landbouwbeheer waarvan al bekend is dat ze de koolstofopslag in de bodem vergroten, samen met een klimaatmodel dat de mogelijke gevolgen voor het klimaat bepaalde als deze benaderingen op grote schaal zouden worden toegepast.

Ze berekenden aanvankelijk hoeveel koolstof er uit de atmosfeer in de bodem zou moeten worden vastgehouden om de temperatuur met 0,1 graad Celsius te verlagen in vier verschillende scenario's, van business-as-usual emissies tot 2100 tot agressieve vermindering van de uitstoot van kooldioxide. Voor het meest agressieve reductiescenario, ze berekenden dat de bodem wereldwijd ongeveer 0,68 petagram koolstof per jaar zou moeten vastleggen, of 750 miljoen Amerikaanse ton. Dat komt overeen met 2,5 petagram koolstofdioxide. Eén petagram is 1015 of een miljoen miljard gram.

Hun meta-analyse van bestaande studies van landbeheerpraktijken toonde aan dat verbetering van de bodemkwaliteit dit doel zou kunnen bereiken en zelfs overtreffen, grotendeels te danken aan de verbetering van aangetaste landbouw- en weidegronden die in gebruik zijn maar minder dan optimaal produceren. Verbeterd beheer heeft de neiging om de biomassa van gewassen te vergroten, gras en hun wortelstelsels door koolstofdioxide op te vangen via fotosynthese, which results in more carbon storage in the soil.

"These are very commonly used approaches, though people don't use them to sequester carbon—they are doing it for other reasons. Anytime you increase the organic content of soils, you are generally increasing the fertility, water-holding capacity, sustainability, decreasing erosion and general resilience to climate change, " said Silver, a biogeochemist who holds the Rudy Grah Endowed Chair in Forestry and Sustainability. "Sequestering carbon is a side benefit."

The researchers did not consider newer practices, such as composting, that are not studied as widely, nor did they consider the effect of improving soil on abandoned land, both of which could increase soil carbon sequestration even more. Newer climate models also could simulate how carbon uptake will change as temperatures rise and rainfall patterns change.

"The point of our paper was to look at the temperature effect of implementing existing low-tech technologies already practiced within agriculture, in developing as well as developed countries, " Mayer said. "There could theoretically be an immediate and widespread adoption of many of these practices."

With aggressive emissions targets, improved land management could pull about 1.78 petagrams of carbon from the atmosphere each year, while adding biochar to the mix could raise the yearly sequestration rate to 2.89 petagrams.

"Agriculture is often portrayed as the villain in climate change, " Silver said. "What is exciting is that, not only can agriculture contribute to solving the problem, but it can do so in a way that actually improves agricultural soils."